基因工程抗体课件

移植排斥 心绞痛 B细胞非霍奇金淋巴瘤 移植排斥 移植排斥 婴儿呼吸道合胞病毒 类风湿关节炎 乳腺癌 急性复发性髓性白血病 难治性慢性淋巴细胞白血病 难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤
1986 1994 1997 1997 1998 1998 1998 1998 2000 2001 2002 5
一 抗体分子结构
在Ig分子多肽 链中，κ型、λ 型轻链和Ig的 重链分别写作 Igκ、Igλ和IgH， 基因依次写作 IGK、IGL和 IGH，其分别 位于第2、22 和14号染色体 上。
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V区编码基因: VH (可变区) ----- 48 DH (多样性区) ----- 23 JH (连接区) ----- 6
Paul Ehrlich , 1908, Emil von Behring, 1901, production of antitoxins antibody
Georeges Kohler and Cesar Milstein, 1984, monoclonal antibody
Gerald Edelman and Rodney Porter, 1972, structure of antibody
C区编码基因: CH (恒定区): Cμ, Cδ, Cγ等10个片段
Cμ
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V区编码基因: ---- V, J --- 40, 5 ---- V, J --- 30, 4 C区编码基因: C (1); C(4)
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二、细胞工程抗体和基因工程抗体
抗体技术的发展经历了三个阶段
第一代：多克隆抗血清
1975年Kö hler and Milstein等首次利用B淋巴细胞 杂交瘤技术制备出单克隆抗体 (monoclonal antibody, MAb)。 1994年基因工程抗体。


1、多克隆抗体(polyclonal antibody; PcAb)
多价抗原
多个克隆 （致敏的B细胞）
多克隆抗体
基 因 工 程 抗 体
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1 小分子抗体
基 因 工 程 改 造 的 抗 体
2
3 鼠单抗人源化
第一代的抗体人源化—嵌合抗体
从杂交瘤细胞分离出鼠 MAb 功能 性可变区基因，Baidu Nhomakorabea人Ig恒定区（决定 免疫原性）基因连接，插入适当表达 载体，转染宿主细胞，表达人 - 鼠嵌 合抗体。嵌合抗体由于这两部分在空 间结构上相对独立，其独特的抗体亲 和力保持得很好，但因鼠单抗可变区 的存在，应用时仍有较强的免疫排斥 反应。
单抗制备的流程图
实际意义：
（1）抗原的纯化和结构分析； （2）细胞发生、分化及功能的阐明； （3）临床疾病的诊断和治疗， 如：免疫分子检测； 免疫导向药物治疗恶性肿瘤 --- McAb抗癌药物(毒素或 放射核素偶联)。
多克隆抗体与单克隆抗体的比较
多克隆抗体 来源 动物免疫血清、恢复期病人血 清或免疫接种人群 特点 来源广泛、制备容易 组成 针对不同抗原表位的抗体的混 合物 单克隆抗体 多为鼠源性 纯度高、特异性强、效价高、少 或无血清交叉反应 针对单一表位，结构和组成高度 均一，抗原特异性及同种型一致
antibody
antigen
antigen-antibody complex:
epitope
purple : HV CDR ( in both the ribbon and ball and stick views) green : antigen HV sequences contact the antigen.
第二代：细胞工程抗体 第三代：基因工程抗体

1890年Behring和北里柴三郎等人发现白喉抗毒素， 并建立了血清疗法，开抗体制药之先河。

1937年Tiselius等人用电泳法将血清分为白蛋白、 甲种（α）球蛋白、乙种（ β ）球蛋白、丙种（ γ ） 球蛋白，并证明抗体活性主要存在于丙种球蛋白 组分。

人杂交瘤技术未获真正突破原因:融合率低、 建株难、不稳定、产量低、人体不能随意 免疫 新思路：尽量减少抗体中的鼠源成分，但又 尽量保留原有的抗体特异性。 基因工程抗体：根据研究者的意图，采用基 因工程方法，在基因水平，对免疫球蛋白 基因进行切割、拼接或修饰后导入受体细 胞进行表达，产生新型抗体，主要包括嵌 合抗体、人源化抗体、小分子抗体、抗体 融合蛋白和双特异性抗体。
免疫球蛋白的功能区
免疫球蛋白的水解片段
complimentarity determining region,
CDR
hypervarible region (HVR) (complimentarity determining region, CDR) : formation of the Ag binding site
应用 疾病的被动免疫治疗
疾病诊断、特异性抗原或蛋白的 检测和鉴定、疾病的被动免疫治 疗和生物导向药物制备
缺点 特异性不高、易发生交叉反应， 人体应用后可导致人鼠抗体反应 不易大量制备
单抗体内应用和疗效受限原因：
1.鼠源性单抗对人体有较强的免疫原性 2.注入人体的单抗在肿瘤部位的摄取量 甚少 3.生产成本高,难于普及应用
实际意义
（1）预防、治疗感染性疾病， 如：破伤风抗毒素血清 抗破伤风， 胎盘球蛋白 抗病毒感染等， 副作用： 超敏反应。 （2）临床诊断， 如：肥达氏反应 --- 伤寒、副伤寒， 缺点：特异性差。
2、单克隆抗体（monoclonal antibody, McAb）
由单一克隆B细胞杂交瘤产生的，只识别抗 原分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。 特点：具有高度均一性。 杂交瘤细胞： 骨髓瘤细胞 --- 无限增殖； 免疫B细胞 --- 合成、分泌特异性抗体。 杂交瘤技术 --- HAT培养基：次黄嘌呤(H), 氨 基蝶呤(A)和胸腺嘧啶核苷(T)。
Susumu Tonegama ,1987, structure of Ig gene
Nobel Prize winners
免疫球蛋白的功能
Orthoclone ReoPro Rituxan Zenapax Simulect Synagis Remicade Herceptin Mylotarg Campath-1H Zevalin